Từ mơ hình sơ đồ khối hệ thống
MODUL CPU MODUL ADXL 345 SIM 548 5V DC 12V DC LCD COMPUTER SPI UART UART UART Hình 3.13 Sơ đồ khối hệ thống
Tiến hành lựa chọn linh kiện và thiết kế hệ thống theo sơ đồ mạch in như sau
Hình 3.14 Mạch nguyên lý của hệ thống
3.2.1 Khối nguồn
Đặc trưng yêu cầu của nguồn hệ thống cần ba mức điện áp chính là 3 V để cấp cho khối ADXL345, khối nguồn 5 V cho vi điều khiển, khối nguồn 12 V cho giao tiếp RS 232.
- Với khối nguồn 12V là lớn nhất sẽ làm nguồn cấp rồi hạ áp cho các khối nguồn
khác. Do yêu cầu của mơ đun Sim548 khi gửi tin nhắn sẽ cần dịng xấp xỉ 2Ampe nên khối nguồn 12 V được chọn là một adaptor của hãng Rishe cĩ đầu ra 12V và dịng lớn nhất 3 A.
- Khối nguồn 5V cung cấp cho vi điều khiển được hạ áp từ khối nguồn 12V bằng IC
L7805CV. Do IC L7805 chỉ cho dịng lớn nhất 1A nên để cấp nguồn cho mơ đun Sim548 sẽ dung IC LM2576T đây là nguồn xung cĩ khả năng cho dung lớn nhất qua 2A nên phù hợp với nhu cầu năng lượng của mơ đun Sim.
- Được nuơi bởi nguồn 5V kết nối với các thiết bị ngoại vi qua các cổng kết nối. Khối giao tiếp UART sẽ được kết nối với LCD, máy tính, Sim 458 qua hai chân truyền nhận. Cĩ thể lựa chọn bằng tay được trong các trường hợp muốn kết nối riêng từng mơ đun. Khối xử lí được cấp dao động từ thạch anh ngồi với tần số 8MHz đủ để lấy mẫu và xử lý tín hiệu.
3.2.3 Khối hiển thị
- Sử dụng LCD 16x2 để hiển thị giá trị tức thời của gia tốc. Giao tiếp với vi điều
khiển qua giao tiếp UART. Giao diện trên máy tính sử dụng phần mềm Visual Basic để thu thập và hiển thị giá trị
Hình 3.15 Giao diện giao tiếp máy tính.
Giao diện cĩ khả năng hiển thị giá trị gia tốc tức thời và vẽ đồ thị gia tốc theo thời gian do đĩ ta cĩ thể quan sát được tín hiệu gia tốc trước và sau để tìm những đặc trưng của gia tốc
phục vụ cho việc nhận biết ngã. Tuy nhiên hạn chế là tốc độ truyền thấp vì thế khả năng hiển thị khơng đáp ứng và cập nhật được giá trị tức thời của gia tốc.
3.2.4 Khối mơ đun ADXL và Sim
- Khối ADXL345 dùng để đo gia tốc. Khối này cĩ khả năng giao tiếp với vi điều
khiển qua hai chuẩn giao tiếp là I2C và SPI ở đây sử dụng giao tiếp SPI bốn dây. Đây là chuẩn giao tiếp cho tốc độ truyền nhanh và đơn giản.
Hình 3.16 Giao tiếp SPI của ADXL
- Mơ đun Sim ghép nối với vi điều khiển qua chuẩn giao tiếp UART. Trong đĩ vi
điều khiển gửi các lệnh gửi tin nhắn và mơ đun Sim nhận tín hiệu và gửi tin nhắn đên thuê bao định trước.